《機械加工技術》配套教案：項目07裝配工藝

項目七裝配工藝一、教學目標任務1裝配概述.掌握裝配的概念與裝配工作的組成。.了解零件、套件、組件、部件的概念。.了解總裝的概念。.掌握裝配精度的概念。任務2裝配尺寸鏈.掌握裝配的尺寸鏈的概念。.熟悉裝配尺寸鏈的查找方法。任務3保證裝配精度的方法.掌握保證裝配精度的幾種方法。.了解幾種保證裝配精度方法的區(qū)別。務4裝配工藝規(guī)程的制定1.了解裝配工藝規(guī)程的主要內(nèi)容與制定步驟。2,熟悉裝配工藝規(guī)程的基本原則。3.掌握裝配元件系統(tǒng)圖的概念。二、課時分配本章共4個任務，本章安排4課時。三、教學重點我們通過本項目的實施，了解零件、套件、組件、部件的概念。熟悉裝配尺寸鏈的查找方法。了解幾種保證裝配精度方法的區(qū)別。熟悉裝配工藝規(guī)程的基本原則。四、教學難點.掌握裝配的概念與裝配工作的組成。.掌握裝配精度的概念。.掌握裝配的尺寸鏈的概念。.掌握保證裝配精度的幾種方法。.掌握裝配元件系統(tǒng)圖的概念。五、教學內(nèi)容任務1裝配概述活動1機器裝配的基本知識任何機器都是由零件、套件、組件、部件等組成的。為保證有效地進行裝配工作，通常將機器劃分為若干能進行獨立裝配的部分，稱為裝配單元。零件是組成機器的最小單元，它是由整塊金屬或其他材料制成的。零件一般都預先裝成套件、組件、部件后才安裝到機器上。套件是在一個基準零件上，裝上一個或若干個零件構成的。它是最小的裝配單元。組件是在一個基準零件上，裝上若干套件及零件而構成的。例如，機床主軸箱中的主軸，在基準軸件上裝上齒輪、套、墊片、鍵及軸承的組合件稱為組件。部件是在一個基準零件上，裝上若干組件、套件和零件構成的。部件在機器中能完成一定的、完整的功用。例如，車床的主軸箱裝配就屬于部件裝配。在一個基準零件上，裝上若干部件、組件、套件和零件就成為整個機器，把零件和部件裝配成最終產(chǎn)品的過程稱為總裝。例如，臥式車床就是以床身為基準零件，裝上主軸箱、進給箱、溜板箱等部件及其他組件、套件、零件所組成的?；顒?裝配精度.裝配精度的概念產(chǎn)品的裝配精度一般包括以下幾個方面。(1)尺寸精度。尺寸精度包括相關零部件的距離精度和配合精度。(2)位置精度。位置精度包括相關零部件間的同軸度、平行度、垂直度等。(3)相對運動精度。相對運動精度指具有相對運動的零部件在運動方向和運動速度上的精度。(4)接觸精度。接觸精度是指兩個相互接觸、相互配合的表面接觸點數(shù)量及其分布情況與規(guī)定值的符合程度，常以接觸面積大小及接觸點的分布來衡量。.裝配精度與零件精度的關系各種機器或部件都是許多零件有條件地裝配在一起的。各個相關零件的誤差累積起來,就反映到裝配精度上。因此，機器的裝配精度受零件特別是關鍵零件的加工精度影響很大。任務2裝配尺寸鏈活動1裝配尺寸鏈的概念在機器的裝配關系中，由相關零件的尺寸或相互位置關系所組成的尺寸鏈稱為裝配尺寸鏈。裝配尺寸鏈的封閉環(huán)就是裝配所要保證的裝配精度或技術要求。裝配精度(封閉環(huán))是零部件裝配后才最后形成的尺寸或位置關系。在裝配關系中，對裝配精度有直接影響的零部件的尺寸和位置關系，都是裝配尺寸鏈的組成環(huán)。裝配尺寸鏈可分為3種類型。.線性裝配尺寸鏈線性裝配尺寸鏈由長度尺寸組成，各環(huán)相互平行且在同一平面內(nèi)。.角度裝配尺寸鏈角度裝配尺寸鏈由角度、平行度、垂直度、同軸度等組成，各環(huán)互不平行。.平面裝配尺寸鏈平面裝配尺寸鏈由成角度關系布置的長度尺寸構成，且處于同一彼此平行的平面內(nèi)?；顒?裝配尺寸鏈的查找方法L裝配尺寸鏈的查找方法首先根據(jù)裝配精度要求確定封閉環(huán)。再取封閉環(huán)兩端的任一個零件為起點，沿裝配精度要求的位置方向，以裝配基準面為查找的線索，分別找出影響裝配精度要求的相關零件(組成環(huán))，直至找到同一基準零件，甚至是同一基準表面為止。裝配尺寸鏈也可從封閉環(huán)的一端開始，依次查找相關零部件直至封閉環(huán)的另一端，也可以從共同的基準面或零件開始，分別查到封閉環(huán)的兩端。.查找裝配尺寸鏈應注意的問題在查找裝配尺寸鏈時，應注意以下問題。(1)裝配尺寸鏈應進行必要的簡化。機械產(chǎn)品的結構通常都比較復雜，對裝配精度有影的因素很多，查找尺寸鏈時，在保證裝配精度的前提下，可以不考慮那些影響較小的因素,使裝配尺寸鏈適當簡化。(2)裝配尺寸鏈組成的“一件一環(huán)”原則。在裝配精度既定的條件下，組成環(huán)數(shù)越少，則各組成環(huán)所分配到的公差值就越大，零件加工越容易、越經(jīng)濟。在查找裝配尺寸鏈時，每個相關的零部件只應有一個尺寸作為組成環(huán)列入裝配尺寸鏈,即將連接兩個裝配基準面間的位置尺寸直接標注在零件圖上。這樣組成環(huán)的數(shù)目就等于有關零部件的數(shù)目，即一件一環(huán)，這就是裝配尺寸鏈的最短路線(環(huán)數(shù)最少)原則。(3)裝配尺寸鏈的“方向性:在同一裝配結構中，在不同位置方向都有裝配精度的要求時，應按不同方向分別建立裝配尺寸鏈。任務3保證裝配精度的方法活動1完全互換法完全互換法就是在裝配時，對參加裝配的零件，直接按其加工所得的尺寸進行裝配，不經(jīng)過任何選擇、修配或調節(jié)都能達到裝配精度的要求。為此，就應按極值法解裝配尺寸鏈來確定各組成環(huán)（或零件有關尺寸）的公差和上、下偏差。止匕外，當在大批大量（或批量較大的）生產(chǎn)條件下，采用了概率法解裝配尺寸鏈確定出各組成環(huán)（或零件有關尺寸）的公差和上、下偏差，此時假定加工出的各零件尺寸的分布符合正態(tài)分布、各環(huán)的尺寸分散中心與各自的公差帶中點重合、各環(huán)的公差值又包容其尺寸分散范圍、封閉環(huán)的平均尺寸等于增環(huán)平均尺寸之和減去減環(huán)的平均尺寸之和，這樣加工出的零件也能滿足完全互換的要求。在設計裝配體時，常遇到有外購件或標準件，它們的尺寸和偏差都是已知的（如滾動軸承的外徑、內(nèi)徑和寬度的尺寸及偏差都已由軸承廠確定），因此在裝配尺寸鏈計算中，只要確定好它們是增環(huán)或減環(huán)，然后把它們已知的尺寸代入尺寸鏈中應有的位置進行計算即可。如果遇到并聯(lián)尺寸鏈，它們的公共環(huán)在計算第一個尺寸鏈時是未知量，在計算第二個尺寸鏈時就應按已知量進行處理。采用完全互換法進行裝配，使裝配過程簡單，生產(chǎn)率高，易實現(xiàn)流水裝配作業(yè)，便于組織協(xié)作生產(chǎn)，便于維修中更換零件。但當裝配精度要求較高、裝配體中組成環(huán)數(shù)較多時，就會使零件尺寸公差過小，造成加工困難。對于這種情況，就要考慮采用其他裝配方法?；顒?選擇裝配法選擇裝配法是將尺寸鏈中組成環(huán)的公差放大到經(jīng)濟可行程度，然后選擇合適的零件進行裝配，以保證規(guī)定的裝配精度要求。在實際生產(chǎn)中，選擇裝配法還可分成各種不同情況。.直接選配.分組互換.分組選配.分組選配后研配活動3修配法修配法是指用鉗工或機械加工的方法修整產(chǎn)品某個有關零件的尺寸以獲得規(guī)定裝配精度的方法。這樣產(chǎn)品中其他有關零件就可以按照經(jīng)濟加工精度進行制造。這種方法常用于產(chǎn)品結構比較復雜（或尺寸鏈環(huán)數(shù)較多）、產(chǎn)品精度要求高，以及單件和小批生產(chǎn)等情況。用修配法進行裝配，裝配工作復雜、勞動量大。產(chǎn)品裝配以后，先要測量產(chǎn)品的裝配精度，如果不合格，就要拆開產(chǎn)品。對某一零件進行修整，然后重新裝配，進行檢驗，直到滿足規(guī)定的精度為止。修配法作為解尺寸鏈的一種方法來說，就是修配尺寸鏈中某一預定組成環(huán)的尺寸，使封閉環(huán)達到規(guī)定的精度。通常所選擇的修配件應是容易進行修配加工，并且對其他尺寸鏈沒有影響的零件。計算尺寸鏈決定修配環(huán)的實質尺寸時，要使修配時有足夠的、而且是最小的修配量。修配環(huán)在修配時對封閉環(huán)尺寸變化的影響不外乎兩種情況，即使封閉環(huán)尺寸變小，或者變大。配法有3種方式，即獨件修配法、合并加工修配法和就地加工修配法。.獨件修配法.合并加工修配法.就地加工修配法活動4調節(jié)法對于精度要求高且組成環(huán)數(shù)又較多的產(chǎn)品和部件，在不能用互換法進行裝配時，除了用分組互換和修配法外，還可用調節(jié)法來保證裝配精度。調節(jié)法的特點也是按經(jīng)濟加工精度確定零件的公差，由于每一個組成環(huán)的公差取得較大,就必然會使裝配部件超差。為了保證裝配精度，可改變一個零件的位置（動調節(jié)法），或選定一個（或幾個）適當尺寸的調節(jié)件（也稱補償件）加入尺寸鏈（固定調節(jié)法）來補償這種影響。動調節(jié)法是通過移動或旋轉來改變零件的位置，可較方便地達到裝配精度。固定調節(jié)法是在尺寸鏈中選定或加入一個零件作為調節(jié)環(huán)。作為調節(jié)環(huán)的零件是按一定尺寸間隙級別制成的一組專門零件，根據(jù)裝配時的需要，選用其中的某一級別的零件來作為補償，從而保證所需要的裝配精度。通常使用的調節(jié)件有墊圈、墊片、軸套等。最后需要說明的是，利用尺寸鏈分析計算裝配精度，僅考慮了零件尺寸和公差的影響，實際上，零件的幾何形狀和表面間的位置誤差也會影響封閉環(huán)。不過零件的形狀誤差一般都在規(guī)定的公差范圍以內(nèi)，可以不予考慮。至于表面位置誤差，除零件圖上特別標明者外，一般也可忽略不計。此外在分析計算中沒有考慮由于結構的剛性不足所引起的彈性變形、溫度變形以及使用過程中零件的磨損，在實際計算時應根據(jù)實際情況予以適當?shù)目紤]。任務4裝配工藝規(guī)程的制定.裝配工藝規(guī)程的主要內(nèi)容.制定裝配工藝規(guī)程的基本原則及原始資料.制定裝配工藝過程的步驟.裝配元件系統(tǒng)圖六、項目小結